一种仰拱滑模栈桥台车及其仰拱浇筑方法 |
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| 申请号 | CN202311690474.9 | 申请日 | 2023-12-11 | 公开(公告)号 | CN117967353A | 公开(公告)日 | 2024-05-03 |
| 申请人 | 中国水利水电第十四工程局有限公司; 都江堰现代机械制造有限责任公司; | 发明人 | 薛金方; 魏惊蛰; 虞舜; 文同轩; 邓东庆; 杨春; 陈涛; 张健; 杜阳光; 庞志; 李志明; 胡明; 邓记; 杨荣林; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种仰拱滑模栈 桥台 车及其仰拱浇筑方法，其中仰拱滑模栈桥台车仰拱滑模栈桥台车，包括栈桥、滑模组和滑模 门 架，栈桥沿第一方向横跨于仰拱浇筑区，所述仰拱浇筑区至少包括两个仰拱浇筑单元，仰拱浇筑单元是一次衬砌仰拱的长度；滑模门架安装于所述栈桥，并在栈桥上安装有驱动滑模门架沿第一方向移动的门架驱动机构；在滑模门架上安装有位于仰拱浇筑区上方沿第二方向布置的弧形滑模轨道，所述滑模组可与栈桥分离独立运行使用；本发明能够快速、高效的完成仰拱衬砌，并且加工 质量 稳定可靠，在仰拱衬砌时，具有高度的安全性和可靠性，确保了施工的质量，并大大的缩短了施工周期，也降低了施工成本，为整个隧道的工期推进和竣工奠定 基础 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种仰拱滑模栈桥台车，其特征在于，包括栈桥、滑模组和滑模门架，所述栈桥沿第一方向横跨于仰拱浇筑区，所述仰拱浇筑区至少包括两个仰拱浇筑单元； |
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| 说明书全文 | 一种仰拱滑模栈桥台车及其仰拱浇筑方法技术领域背景技术[0002] 仰拱是为改善隧道上部支护结构受力条件而设置在隧道底部的反向拱形结构，是隧道结构的主要组成部分之一；而衬砌仰拱时，一般采用栈桥辅助施工，通过栈桥能够方便工作人员通过车辆等设备运输物料。在传统的仰拱施工中，工作人员通过设备（如车辆）将仰拱模板输送至指定位置，工作人员在制模，浇筑和脱模，脱模后通过卷扬机等设备将模板输送至指定位置，进行下一区域的施工。特别是圆形隧洞底拱混凝土施工技术和模板设计，软岩条件大断面圆形隧洞底拱无支护或支护强度无法解决抗浮问题的混凝土施工，在这样的隧洞施工中往往工作面单一，交通受限，若能保障交通可实现多个工作面同时施工，对工程的工期目标是有利的重要手段。发明内容 [0003] 因此，为了解决上述不足和解决工程问题，本发明在此提供一种仰拱滑模栈桥台车及其仰拱浇筑方法，本发明能够快速、高效的完成仰拱衬砌，并且加工质量稳定可靠，在仰拱衬砌时，具有高度的安全性和可靠性，确保了施工的质量，并大大的缩短了施工周期，也降低了施工成本，为整个隧道的工期推进和竣工奠定基础。 [0004] 一方面，本发明提供了一种仰拱滑模栈桥台车，包括栈桥、滑模组和滑模门架，所述栈桥沿第一方向横跨于仰拱浇筑区，所述仰拱浇筑区至少包括两个仰拱浇筑单元，所述仰拱浇筑单元是一次衬砌仰拱的长度；所述滑模门架安装于所述栈桥，并在所述栈桥上安装有驱动滑模门架沿第一方向移动的门架驱动机构； 在所述滑模门架上安装有位于仰拱浇筑区上方沿第二方向布置的弧形滑模轨道； 所述滑模组至少包括两个仰拱滑模模板，两个所述仰拱滑模模板滑动安装于所述弧形滑模轨道，在所述滑模门架上安装有驱动仰拱滑模模板滑动的滑模驱动机构，该滑模驱动机构带动两个所述仰拱滑模模板相向或背向而行； 所述第一方向是隧道延展方向，所述第二方向是隧道横向。 [0006] 可选的，所述滑模门架两侧设置有悬臂，所述滑模驱动机构安装于所述悬臂；所述弧形滑膜轨道的端部与所述悬臂连接。 [0007] 可选的，所述栈桥包括栈桥主梁，在栈桥主梁的前后两端分部安装有前引桥和后引桥，在所述栈桥主梁的前部和后部分别设置有与所述隧道地基适配的主支撑，在所述栈桥的中部设置有栈桥辅助支撑，其中所述可调支撑位于仰拱衬砌区的前或/和后部；在所述栈桥主梁的前部设置有带动前引桥收放的前收放器（例如卷扬机），在所述栈桥主梁的后部设置有带动后引桥收放的后收放器（例如卷扬机）。 [0008] 可选的，所述栈桥设置有对中机构，该对中机构至少包括一个安装于所述栈桥主梁的平移机构，该平移机构包括沿第二方向布置的平移支撑梁，所述栈桥主梁滑动安装于所述平移支撑梁；在所述平移支撑梁的两端安装有于可调平移支撑， 在所述平移支撑梁的上端安装有两个背向布置的平移油缸，其中一个平移油缸与栈桥主梁的一侧连接，另一个平移油缸与栈桥主梁的另一侧连接。 [0009] 可选的，所述仰拱滑模栈桥台车还包括栈桥行走机构，该栈桥行走机构至少包括前行走机构和后行走机构，所述前行走机构包括可调行走支撑和滚轮部，其中滚轮部与所述栈桥主梁适配； 所述后行走机构包括行走轨道和安装于行走轨道的驱动部，其中驱动部与所述栈桥主梁连接，驱动部的滚轮位于所述行走轨道，所述行走轨道铺设于所述隧道的仰拱或隧道地基。 [0010] 可选的，所述行走轨道包括两条沿第一方向布置的轨道体，在两个所述轨道体之间设置有轨道支撑。 [0011] 可选的，所述轨道体的下端面为与仰拱适配的弧面。 [0012] 另一方面，本发明还提供了一种仰拱浇筑方法，通过所述仰拱滑模栈桥台车进行浇筑，步骤如下：S100、铺设行走轨道，升起栈桥主梁的前引桥和后引桥，启动栈桥行走机构，栈桥移动至指定位置，放下栈桥的支撑并调节栈桥至设计高度，再通过对中机构的平移机构调整栈桥中线与隧道轴线重合，放下前引桥和后引桥； S200、通过门架驱动机构带动滑模门架至指定位置，布置滑模门架的可调支撑，并通过调节可调支撑升起滑模门架，让滑模门架与栈桥主梁分离； S300、通过滑模驱动机构带动仰拱滑模模板至指定位置，完成制模； S400、浇筑设备（如混凝土浇筑车）从栈桥行驶至指定仰拱浇筑单元，工作人员再进行混凝土浇筑，与此同时另一批工作人员对相邻的仰拱浇筑单元进行预处理，所述预处理至少包括清渣或/和钢筋铺设。 [0013] 可选的，一种仰拱浇筑方法还包括S500、在完成一个组浇筑后，仰拱滑模模板在滑模驱动机构的作用下上划指定距离，再制模与浇注，在此过程中，工作人员位于仰拱滑模模板对已浇注区进行浇筑面修复，所述浇筑面修复至少包括磨平和/或撒灰修复或抹面； S600、完成一个仰拱浇筑单元的衬砌后，进行仰拱滑模模板脱模复位，通过可调支撑降下滑模门架，让滑模门架与栈桥主梁接触； S700、通过门架驱动机构带动滑模门架在栈桥上行走至完成预处理的仰拱浇筑单元； S800、重复上述步骤S300和步骤S400； S900、完成的指定仰拱浇筑单元衬砌后，重复上述步骤S100至步骤S800。 [0014] 本发明具有如下优点：本发明能够实现仰拱的快速分段衬砌，通过滑模模板与滑模门架共同配合，能够快速的对仰拱模板制模、脱模和移动。并且滑模门架与栈桥能够相对移动，也能够快速完成模板的转移和下一段仰拱的衬砌，同时利用可行走的栈桥，能够开始的将栈桥移动到指定位置，以便于工作人员连续的衬砌仰拱。 [0015] 本发明能够快速、高效的完成仰拱衬砌，并且加工质量稳定可靠，在仰拱衬砌时，具有高度的安全性和可靠性，确保了施工的质量，并大大的缩短了施工周期，也降低了施工成本，为整个隧道的工期推进和竣工奠定基础。附图说明 [0016] 图1是本发明所述仰拱滑模栈桥台车的结构示意图；图2是本发明所述仰拱滑模栈桥台车的俯视示意图； 图3是图1中N的局部放大示意图； 图4是图1中M的局部放大示意图； 图5是本发明仰拱滑模栈桥台车位于隧道时的截面示意图； 图6是本发明所述对中机构的结构示意图； 图7是本发明所述行走轨道的截面示意图； 图中：100、栈桥；101、栈桥主梁；102、后引桥；103、前引桥；104、平移机构；105、可调行走支撑；106、引桥提升油缸；107、液压控制系统；108、栈桥辅助支撑；109、驱动部；110、平移机构；111、滚轮；200、滑模组；201、弧形滑模轨道；202、可调支撑；203、行走轨道；204、滑模驱动机构；205、仰拱滑模模板；206、轨道支撑；207、轨道体；300、滑模门架；301、门架驱动机构；401、平移支撑梁；402、可调平移支撑；403、第一平移油缸；404、第二平移油缸。 具体实施方式[0017] 下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。 [0018] 在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 [0019] 如背景技术中所述，圆形隧洞底拱混凝土施工技术和模板设计，软岩条件大断面圆形隧洞底拱无支护或支护强度无法解决抗浮问题的混凝土施工，在这样的隧洞施工中往往工作面单一，交通受限，若能保障交通可实现多个工作面同时施工，对工程的工期目标是有利的重要手段。 [0020] 基于上述原因，本实施例提供了一种仰拱滑模栈桥台车，包括栈桥100、滑模组200和滑模门架300，所述栈桥100沿第一方向横跨于仰拱浇筑区，所述仰拱浇筑区至少包括两个仰拱浇筑单元，所述仰拱浇筑单元是一次衬砌仰拱的长度； 所述滑模门架300安装于所述栈桥100，并在所述栈桥100上安装有驱动滑模门架 300沿第一方向移动的门架驱动机构301； 在所述滑模门架300上安装有位于仰拱浇筑区上方沿第二方向布置的弧形滑模轨道201； 所述滑模组至少包括两个仰拱滑模模板205，两个所述仰拱滑模模板205滑动安装于所述弧形滑模轨道201，在所述滑模门架上安装有驱动仰拱滑模模板滑动的滑模驱动机构204（如卷扬机），该滑模驱动机构204带动两个所述仰拱滑模模板相向或背向而行； 所述第一方向是隧道延展方向，所述第二方向是隧道横向。 [0021] 通过上述技术特征能够实现仰拱的快速分段衬砌，通过滑模模板与滑模门架共同配合，能够快速的对仰拱模板制模、脱模和移动。并且滑模门架与栈桥能够相对移动，也能够快速完成模板的转移和下一段仰拱的衬砌，同时利用可行走的栈桥，能够开始的将栈桥移动到指定位置，以便于工作人员连续的衬砌仰拱。 [0022] 由于混凝土泵车（或其他在栈桥上行走的设备）在栈桥上行走会时产生振动，该振动会影响到仰拱模板的制模或定位或混凝土浇筑；所以为解决该栈桥振动传递到模板的问题，在一实施例中，所述滑模门架300上至少设置有一个与隧道地基适配，并用于调节滑模门架与栈桥接触或分离的可调支撑202，优选的，在所述滑模门架上安装有两个所述可调支撑202，两个所述可调支撑分别位于滑模门架的前部和后部。 [0023] 在制模时，所述可调支撑202向上支撑，提升滑模门架的高度，时滑模门架与栈桥之间具有足够的间隙，从而避免振动的传递；在浇筑完成后，需要移动滑模门架时，解除所述可调支撑的支撑，让滑模门架与栈桥接触，并通过栈桥支撑。 [0024] 为了更好的拉动仰拱滑模模板和安装弧形滑模轨道，在一实施例中，如图5所示，所述滑模门架300两侧设置有悬臂，所述滑模驱动机构204安装于所述悬臂；所述弧形滑膜轨道201的端部与所述悬臂连接。 [0025] 在使用时，两侧的悬梁都安装有滑模驱动机构，通过该滑模驱动机构204带动各自的仰拱滑模模板移动，从而实现两个仰拱滑模模板相向或背向而行。 [0026] 为了提高栈桥的通过性，在一实施例中，所述栈桥100包括栈桥主梁101，在栈桥主梁的前后两端分部安装有前引桥103和后引桥102，在所述栈桥主梁101的前部和后部分别设置有与所述隧道地基适配的主支撑，在所述栈桥的中部设置有栈桥辅助支撑108，其中所述可调支撑位于仰拱衬砌区的前或/和后部；在所述栈桥主梁101的前部设置有带动前引桥收放的前收放器（例如卷扬机），在所述栈桥主梁的后部设置有带动后引桥收放的后收放器（例如卷扬机）。同时更加前、后引桥的长度，可以安装引桥辅助支撑和引桥提升油缸106。 [0027] 该栈桥在使用时，通过卷扬机方向前、后引桥，将栈桥沿隧道延展方向横跨于仰拱浇筑区，方便衬砌装置（如商砼车等装置）的运输或通过。 [0028] 为了让栈桥的安装位置更好，便于工作人员的衬砌，提升制模精度；在一实施例中，所述栈桥设置有对中机构，该对中机构至少包括一个安装于所述栈桥主梁的平移机构104（优选的，在栈桥主梁的前部和后部分别安装有一个平移机构，如图1所示，在栈桥的前端安装有平移机构104，在栈桥的后部安装有后平移机构110，该后平移机构和所述平移机构结构相同），如图6所示，该平移机构104包括沿第二方向布置的平移支撑梁401，所述栈桥主梁101滑动安装于所述平移支撑梁401； 在所述平移支撑梁401的两端安装有于可调平移支撑402，在所述平移支撑梁401的上端安装有两个背向布置的平移油缸（即第一平移油缸403和第二平移油缸404），第一平移油缸403与栈桥主梁101的一侧连接，第二平移油缸404与栈桥主梁101的另一侧连接。 [0029] 在栈桥对中时，可调平移支撑（在本发明中所述的支撑都可以采用油缸和硬质杆体组合）与隧道底面接触，实现对栈桥支撑；通过第一平移油缸或第二平移油缸来拉动栈桥，使得栈桥中线与隧道轴线重合，从而完成对中。 [0030] 为了实现栈桥的自行走，在一实施例中，所述仰拱滑模栈桥台车还包括栈桥行走机构，该栈桥行走机构至少包括前行走机构和后行走机构，其中前行走机构是从动机构，后行走机构为主动机构。 [0031] 所述前行走机构包括可调行走支撑105和滚轮部，滚轮部转动安装于所述可调行走支撑的，该滚轮部与所述栈桥主梁101适配；在所述可调行走支撑的上部安装有液压控制系统107；所述后行走机构包括行走轨道和安装于行走轨道的驱动部109（如驱动马达和主动轮），其中驱动部109与所述栈桥主梁101连接，驱动部的滚轮111位于所述行走轨道203，所述行走轨道203铺设于所述隧道的仰拱或隧道地基。 [0032] 所述栈桥在行走时，在隧道地基或仰拱上铺设行走轨道，解除栈桥自己的主支撑和辅助支撑，栈桥的前端通过前行走结构的可调行走支撑105进行支撑，再启动驱动部109，通过滚轮111在行走轨道移动带动栈桥向可调行走支撑105方向移动，当行走到一定位置后，调节栈桥的支撑，通过栈桥自身的主支撑和辅助支撑对栈桥进行支撑，而可调行走支撑105解除支撑，并将其向形状方向滑动，再重复上述行走过程以到达指定位置。 [0033] 为了解决仰拱为弧面，导致一般的轨道放置容易倾斜，进而导致滚轮行走不平稳；如图7所示，在一实施例中，所述行走轨道包括两条沿第一方向布置的轨道体207，在两个所述轨道体207之间设置有轨道支撑206；所述轨道体207的下端面为与仰拱适配的弧面。通过弧面与仰拱贴合，保证轨道体上端面是水平，以便于行走机构的稳定可靠行走。 [0034] 在另一实施例中，本发明还提供了一种仰拱浇筑方法，通过所述仰拱滑模栈桥台车进行浇筑，步骤如下：S100、铺设行走轨道，升起栈桥主梁的前引桥和后引桥，启动栈桥行走机构，栈桥移动至指定位置，放下栈桥的支撑并调节栈桥至设计高度，再通过对中机构的平移机构调整栈桥中线与隧道轴线重合，放下前引桥和后引桥； S200、通过门架驱动机构带动滑模门架至指定位置，布置滑模门架的可调支撑，并通过调节可调支撑升起滑模门架，让滑模门架与栈桥主梁分离； S300、通过滑模驱动机构带动仰拱滑模模板至指定位置，完成制模； S400、浇筑设备（如混凝土浇筑车）从栈桥行驶至指定仰拱浇筑单元，工作人员再进行混凝土浇筑，与此同时另一批工作人员对相邻的仰拱浇筑单元进行预处理，所述预处理至少包括清渣或/和钢筋铺设。 [0035] 在一实施例中，一种仰拱浇筑方法还包括：S500、在完成一个组浇筑后，仰拱滑模模板在滑模驱动机构的作用下上划指定距离，再制模与浇注，在此过程中，工作人员位于仰拱滑模模板对已浇注区进行浇筑面修复，所述浇筑面修复至少包括磨平和/或撒灰修复； S600、完成一个仰拱浇筑单元的衬砌后，进行仰拱滑模模板脱模复位，通过可调支撑降下滑模门架，让滑模门架与栈桥主梁接触； S700、通过门架驱动机构带动滑模门架在栈桥上行走至完成预处理的仰拱浇筑单元； S800、重复上述步骤S300和步骤S400； S900、完成的指定仰拱浇筑单元衬砌后，重复上述步骤S100至步骤S800。 [0036] 通过上述方法能够快速、高效的完成仰拱衬砌，并且加工质量稳定可靠，本发明在仰拱衬砌时，具有高度的安全性和可靠性，确保了施工的质量，并大大的缩短了施工周期，也降低了施工成本，为整个隧道的工期推进和竣工奠定基础。 [0037] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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